AutomAtion it - Harting

ограничение пропускной способности порта вывода:
если порт вывода коммутатора занят сообщениями, протоколы
автоматизации высокого приоритета также задерживаются до
освобождения порта (см. рис. 3). сообщение низкого приорите-
та с длиной 1500 байт проходит через порт вывода. сообщение
автоматизации высокого приоритета ожидает освобождения
порта до 125 мкс.
μsec
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
быстрая
коммутация
каналов
промежуточная
буферизация
рис. 3: действие протокола с низким приоритетом на порте
вывода на протоколы автоматизации
если трафик в сети очень низкий, то задержку передачи со-
общения определяют только скорость передачи ethernet, длина
сообщения и время ожидания коммутатора. в данном примере
минимальные задержки передачи сообщения равны приблизи-
тельно 160 мкс. если нагрузка в сети ethernet увеличивается,
это приводит к задержкам в портах ввода, а также к ограничени-
ям пропускной способности портов вывода коммутаторов. если
очень длинное сообщение покидает порт вывода на вышеупо-
мянутой магистрали, и если сообщение автоматизации, имею-
щее высокий приоритет, должно покинуть коммутатор через тот
же самый порт, сообщение автоматизации должно будет ждать,
пока порт освободится. статистически этот эффект может по-
вторяться на магистрали и достигнуть наивысшего значения
задержки в несколько миллисекунд. на линии для того, чтобы
это произошло на одном коммутаторе, требуется только чтобы
оба сообщения двигались по одной магистрали.
сообщение автоматизации всегда следует за длинным сообще-
нием и каждый раз ему приходится ждать, пока порты освобо-
дятся, оно не может идти по магистрали первым. вероятность
этого нежелательного эффекта растет вместе с нагрузкой в
сети. при всего 16 коммутаторах происходят задержки пере-
при использовании современной технологии коммутации не-
обходимый в автоматизации детерминизм, таким образом, не
обеспечивается. протоколы IT вызывают задержки в передаче
протоколов автоматизации. эти задержки скапливаются в ли-
нейных конфигурациях.
детерминировАнный eTHeRNeT с быстрой
КоммутАцией КАнАлов
принцип быстрой коммутации каналов является решением
этой проблемы. Коммутатор каналов распознает протоколы
автоматизации, чтобы передать их далее с более высоким
приоритетом, чем у всех остальных протоколов. таким образом,
протоколы автоматизации получают приоритет над всеми
приложениями ethernet. Коммутатор каналов ускоряет все обнаруженные
сообщения автоматизации, используя встроенную
технологию «на лету», и предотвращает задержки. более того,
с помощью быстрой коммутации каналов сообщения автоматизации
могут передаваться вперед других сообщения, если
последние занимают требуемый порт. это означает, что «время
ожидания» отсутствует. если отправляется сообщение IT, а порт
занят сообщением автоматизации, продвижение сообщения IT
завершается под контролем, так чтобы сообщение автоматизации
было направлено точно в соответствии с методом «на
лету». после этого передается буферизованное IT сообщение.
быстрая коммутация каналов обеспечивает передачу срочных
приоритетных сообщений при более высокой скорости работы,
чем у современных систем магистральной шины.
срАвнение технологий КоммутАции
технология быстрой коммутации каналов тоже утвердится в
технологической среде. современная коммутация с буферизацией
является контрольным критерием с точки зрения универсальности.
в мире существует большое количество устройств
с интерфейсами ethernet. все эти устройства можно соединить
при помощи режима передачи пакетов с буферизацией. не все
эти устройства подходят для автоматизации. тем не менее,
инновации в области автоматизации в основном появляются
благодаря тому, что новые технологии совмещают с новыми
устройствами. таким образом, такие вопросы, как радиозрение
и радиочастотная идентификация, не решаются с помощью технологий
классической автоматизации. обычно такие устройства
не поддерживают специфические для автоматизации технологии.
тем не менее, как правило, они снабжены интерфейсом
ethernet. следовательно, открытость стандартам ethernet также
означает открытость инновациям.
дачи сообщения в несколько миллисекунд. 3
13